就像我一样 之前写过, CRISPR/Cas9 正在起飞。 这已经被大众媒体报道了 “经济学家”, 华尔街日报及 接线. 便宜、快速、简单 基因编辑 确实在改变世界。 但不是你可能会立即想到的方式。
在 IGI，我的实验室正在努力改进 基因 编辑技术，特别是改变现有序列或插入新序列的能力（所谓的 HDR 相对于 NHEJ-介导的序列中断），我们正在使用该技术开发可以治愈遗传疾病的试剂。 但我们也将 Cas9 用于基础生物学，以发现关于我们周围世界的新事物。
这就是巨大的长期影响所在。 通过 翻译的 研究表明，基因编辑有望彻底改变我们与遗传疾病的关系。 这些潜在的治疗方法意义重大，而 IGI 致力于帮助迎接那个未来。 但各地的研究人员现在也可以使用基因编辑技术来询问有关生物系统如何工作的基本问题。 他们可以在以前技术上困难或不可能的领域做到这一点。 这将一种有问题的人无法获得答案的排他性做法变成了一种包容性的做法，其中许多问题会导致许多答案。 我经常把这称为基因编辑的“民主化”。
民主化的力量在于基础研究的意想不到的好处。 CRISPR/Cas9 基因编辑技术本身来自于询问 关于细菌免疫的基本问题，而不是寻找基因编辑中的下一个最好的东西。 有些人对 Cas9 感到兴奋，因为它使他们能够更快地在模型系统中进行研究——苍蝇、蠕虫、老鼠等等。 毫无疑问，这项工作正在带来一些令人难以置信的发现。 但研究人员现在有能力干扰或插入基因序列到以前很难或不可能做到的系统中——蝴蝶、疟原虫、山羊、植物等等。 这意味着我们将更多地了解这些系统的工作原理，并有可能带来令人难以置信的惊喜和我们对生物学财富的了解呈指数增长。
这就是 Cas9 的巨大长期利益 基因组 工程学——通过支持基础研究，关于我们周围世界的知识呈指数级增长。 为什么非科学家应该关心非模式生物和看似古怪的发现？
这是发生在我隔壁的一个例子：伯克利的一位同事正在研究一种特殊类型的甲壳类动物，这种甲壳类动物的四肢再生能力非常好。 砍掉一根，它又长回来了。 如果我们弄清楚这种令人难以置信的再生背后的基本生物学，并且它可以转化为人类，你能想象未来的可能性吗？ 但这种甲壳类动物以前“没有基因”，这意味着不可能问出是哪些基因赋予了它再生能力。 与 IGI 合作，我的同事最近让 Cas9 编辑在他最喜欢的生物体中工作，这意味着他现在可以找出是什么赋予了它再生四肢的能力。 他还可以询问有关身体模式（四肢如何最终到达它们所在的位置）、神经生物学（它如何看待周围事物）甚至行为（本能与基因有关吗？）的问题。
说到行为， 霍皮霍克斯特拉 正在询问有关另一种非模式生物中基因行为联系的令人兴奋的问题， 珍珠菌属 鼠。 通过难以置信的努力工作，她找到了一个与穴居行为相关的遗传区域，上次霍皮访问伯克利时，她告诉我她希望 Cas9 能让她一路找到致病基因。
作为技术说明，Cas9 RNP (体外转录的向导RNA + 纯化的 Cas9 蛋白质) 似乎是非模型系统的启用更改。 无需弄清楚启动子、终止子、 表达 您最喜欢的生物体的条件等。 显微注射或 电穿孔 将 RNP 传递到卵子/受精卵/胚胎/等中，然后 Cas9 就像目标 核酸酶 它是，与 双链断裂 由主机完成的修复 细胞. 我的实验室已经找到了制造 Cas9 和体外的方法 录制 指导RNA 高吞吐量 – 在protocols.io上查看我们的协议 如果您有任何问题，请随时与我们联系。 也请留意我们在 2 年夏季举办的第二届年度 CRISPR/Cas9 操作方法研讨会。
所以 Cas9 正在以比你想象的更多的方式改变生物学研究。 是的，它将导致令人难以置信的疗法。 是的，它将导致对我们自己的身体和细胞的工作方式的新见解。 但它也会不断给我们带来惊喜，因为现在我们要做的不仅仅是在灯柱下看。
